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Stromkreise

Unterrichtspläne von Oliver Smith

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Elektrische Schaltungen Unterrichtspläne


Elektrische Energie ist ein wichtiger Bestandteil des modernen Lebens, wird aber so oft missverstanden. Wir haben alle während eines Gewitters gesessen und uns über die tödliche Kraft des Blitzes gewundert. Wir alle wissen, dass wir Steckdosen nicht mit nassen Händen berühren dürfen, aber verstehen wir, warum unsere Hände trocken sein sollten? Elektrizität steuert viele wichtige Funktionen unseres Körpers, insbesondere im Gehirn und im Nervensystem, und ist auch eine äußerst vielseitige Ressource, die in Privathaushalten und Unternehmen auf der ganzen Welt eingesetzt wird. Die folgenden Aktivitäten werden den Schülern helfen, die Grundlagen elektrischer Schaltkreise und die Auswirkungen von Elektrizität auf unser tägliches Leben zu verstehen.

Aktivitäten für Stromkreise Include:



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Hintergrundinformationen zu Stromkreisen

Die Natur der Elektrizität hat Wissenschaftler seit Jahrtausenden verblüfft und wurde erst in den letzten 200 Jahren wirklich verstanden. Die alten Griechen bemerkten zuerst das Phänomen, dass Grassamen an Bernstein haften (versteinerter Baumsaft), nachdem der Bernstein mit Tierfell eingerieben worden war. Dies ist etwas, was wir später als statische Elektrizität entdecken würden. Der Begriff Elektrizität stammt vom lateinischen Wort für Bernstein, Elektrum und wurde erstmals im 17. Jahrhundert von Sir Thomas Browne verwendet, nachdem William Gilbert die attraktiven Eigenschaften von Bernstein untersucht hatte und dort den Begriff "electricus" verwendete.

Ende des 19. Jahrhunderts wurde in Godalming, England, das erste öffentliche Stromnetz errichtet. Ein Siemens-Generator war an eine örtliche Wassermühle angeschlossen, und Drähte führten durch die Stadt, um verschiedene Lichter anzuschließen. Jetzt leben wir in einer neuen Zeit, in der wir uns ein Leben ohne Elektrizität nicht vorstellen können. Und in der heutigen Zeit sind unseren Ressourcen Grenzen gesetzt, und Wissenschaftler suchen nach neueren, umweltfreundlicheren und erfinderischeren Wegen zur Stromerzeugung.

Eine Batterie, die mit zwei Drähten an eine Glühbirne angeschlossen ist, ist das einfachste elektrische System, mit dem wir unsere Schüler unterrichten. Die Batterie liefert eine Potentialdifferenz , die die Ladung in den Drähten im Stromkreis bewegt. Wenn die Ladung fließt, nennen wir es elektrischen Strom. Damit der Strom fließen kann, benötigen wir etwas, um die Ladung in Bewegung zu setzen, wie eine Batterie, und einen vollständigen Pfad, auf dem die Ladungen herumfließen können. Wenn die elektrische Schaltung nicht abgeschlossen ist, wird ein offener Stromkreis, wird der Strom nicht fließt, und somit wird die Lampe nicht leuchtet.

Die drei Hauptvariablen in Elementarschaltungen sind Strom , Spannung (Potentialdifferenz) und Widerstand . Dies wird durch das Ohmsche Gesetz zusammengefasst: Spannung = Strom x Widerstand. Die Spannung wird in Volt, der Strom in Ampere und der Widerstand in Ohm gemessen. Sie können den Strom mit einem Strommesser messen, das in einer Schaltung in Reihe geschaltet ist. Um die Spannung zu messen, müssen Sie ein Voltmeter im Stromkreis parallel schalten.

Wenn wir die Potentialdifferenz erhöhen, indem wir zum Beispiel mehr Batterien hinzufügen, steigt auch der Strom, der im Stromkreis fließt. Der Widerstand ist ein Maß dafür, wie schwierig es ist, dass der Strom in einem Stromkreis fließt. Wenn wir mehr Lampen hinzufügen, erhöht sich der Gesamtwiderstand in einem Stromkreis. Wenn wir den Widerstand erhöhen, ist es für Elektronen schwieriger, sich zu bewegen, sodass der Strom abnimmt und die Lampen schwächer werden oder flackern.


Grundlegende Fragen zu Stromkreisen

  1. Was ist Elektrizität?
  2. Was ist ein Stromkreis?
  3. Was ist ein offener Stromkreis?
  4. Was wäre das Leben ohne Strom?
  5. Was war die einflussreichste Entdeckung in der Geschichte der Elektrizität?

Ideen für zusätzliche elektrische Schaltkreise / h3>
  1. Lassen Sie die Schüler einen Absatz schreiben, der genau beschreibt, was ihrer Meinung nach die einflussreichste Entdeckung oder Erfindung auf dem Gebiet der Elektrizität ist.
  2. Lassen Sie die Schüler ein Storyboard erstellen, das beschreibt, wie die Welt ohne Strom aussehen würde.
  3. Lassen Sie Ihre Schüler ein Poster-Storyboard anfertigen, in dem beschrieben wird, wie Sie sich im Umgang mit Elektrizität schützen können.
  4. Verwenden Sie Storyboard That, um Schaltpläne zu erstellen, mit denen Sie einen Entwurf überprüfen können, bevor Sie einen im Labor erstellen!

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